Yıl 2019, Cilt 19 , Sayı 2, Sayfalar 429 - 438 2019-09-17

Utilization Esme/Usak Feldspar as an Alternative Raw Material for Manufacturing Glazed Porcelain Tiles
Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldispatı

Müge TARHAN [1] , Baran TARHAN [2]


In the production of ceramic porcelain tiles, feldspars are used as fluxing agents. Almost all ceramic factories in Turkey use the sources of sodium feldspar in Cine/Aydın Region. The use of road transport for the transport of raw materials and hence the high transportation costs negatively affect the competitiveness of the ceramic sector. Therefore, the use of local raw materials is advantageous for ceramic companies. In this study, the usage of Esme/Usak feldspar instead of sodium feldspar sources of Cine region was investigated and its effects on the technical properties of glazed porcelain tile bodies were determined. For this purpose; sodium feldspar was gradually removed and Esme feldspar were added to the standard glazed porcelain tile composition of Usak Ceramic. The developed bodies were fired in Usak Ceramic industrial roller kilns at 1210° C for 51 minutes. All technical properties of the developed bodies were investigated and compared with the standard body. According to the results, the usage of Esme feldspar instead of sodium feldspar in porcelain tile compositions increases the sintering behaviour of the bodies. The use of Esme feldspar decreased the water absorption of the bodies and increased firing shrinkage. In addition, the color ​​of the bodies became darker and L value of the bodies decreased. The thermal expansion coefficient of the bodies reduced with the use of Esme feldspar. As a result, it was determined that the use of Esme feldspar would be suitable for glazed porcelain tiles by adjusting the body composition or the firing conditions.

Seramik porselen karo üretiminde genellikle feldispat türevli (sodyum-potasyum) ergiticiler kullanılmaktadır. Ülkemizde hemen hemen bütün seramik fabrikaları Çine/Aydın Bölgesi sodyum feldispat (albit) kaynaklarını kullanmaktadırlar. Seramik hammaddelerinin taşınmasında karayolu taşımacılığına bağımlı kalınması ve bundan dolayı taşıma maliyetlerinin yüksekliği sektörün ulusal ve uluslararası rekabet gücünü olumsuz yönde etkilemektedir. Bu yüzden yerel hammaddelerin kullanılması şirketlere avantaj sağlamaktadır. Bu çalışmada Eşme/Uşak bölgesi alkali kaynaklarının Çine/Aydın Bölgesi sodyum feldispat kaynakları yerine kullanımı araştırılmış ve sırlı porselen karo bünyeleri teknik özellikleri üzerine olan etkileri belirlenmiştir. Bu amaç doğrultusunda; Uşak Seramik standart sırlı porselen karo bünye kompozisyonunda Çine/aydın bölgesinden temin edilen sodyum feldispat oranı kademeli olarak azaltılarak reçeteden tamamen çıkarılmış ve yerine Eşme feldispat ilave edilerek bünye reçeteleri oluşturulmuştur. Geliştirilen bünyeler Uşak Seramik endüstriyel rulolu fırınlarında 1210°C’de 51 dakikada pişirilmişlerdir. Geliştirilen bünyelerin fiziksel ve optik özellikleri incelenmiş standart bünye ile karşılaştırılmaları yapılmıştır. Bünyelerin ısıl genleşme katsayıları dilatometre cihazı ile belirlenmiş, mikroyapıları taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiştir. Sonuçlara göre, sırlı porselen karo bünyelerinde Eşme fedispat kullanımı bünyelerin sinterlenmesini arttırmaktadır. Bünyelerde Çine bölgesi sodyum feldispat kaynağı yerine Eşme feldispatının kullanımı bünyelerin su emmesini azaltırken pişme küçülmesini arttırmıştır. Bununla birlikte bünye renk değerleri de koyulaşmış, bünyelerin L değeri düşmüştür. Ayrıca Eşme feldispat kullanımyla birlikte bünyelerin ısıl genleşme katsayısı azalmaktadır. Sonuç olarak porselen karo bünyelerinde pişirim koşullarının değiştirilmesi (pişirim süre/sıcaklık düşürülmesi) ve/veya bünye kompozisyonunda bazı optimizasyonların yapılmasıyla Çine bölgesi feldispatlarının yerine Eşme feldispatının kullanımının uygun olacağı belirlenmiştir.
  • Becker, C.R., Misture, S.T. and Carty, W.M., 2000. The role of flux choice in triaxial whiteware bodies, Ceramic Engineering and Science Proceedings, 21, 15-29.
  • Bonnet J.P. and Gaillard J.M., Ceramic Materials, Processes, Properties and Applications, Philippe Boch and Jean-Claude Niepce, ISTE Ltd., 96.
  • Carbajal, L., Rubio-Marcos, F., Bengochea, M.A., Fernandez, J.F., 2007. Properties related phase evolution in porcelain ceramics, Journal of the European Ceramic Society, 27, 4065-4069.
  • Carty, W.M. and Senapati, U., 1998. Porcelain-raw materials, processing, phase evolution, and mechanical behaviour, Journal of the American Ceramic Society, 81, 3-20.
  • Cengiz Ö., 2011. Monoporoza (monoporosa) duvar karolarının pişirim koşullarının geliştirilmesi, Doktora Tezi, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, 165.
  • Das, S.Kr. and Dana, K., 2003. Differences in densification behaviour of K- and Na-feldspar containing porcelain bodies, Thermochimica Acta, 406,199-206
  • Eppler, R. A.and Eppler, D. R., 2000. Glazes and glass coatings, American Ceramic Society, Westerville, Ohio.
  • Esposito L., Salem A., Tucci A., Gualtieri A., Jazayeri and S.H., 2005. The use of nepheline-syenite in a body mix for porcelain stoneware tiles, Ceramic International, 31, 233-240.
  • Gil, C., Peiro, M.C., Gomez, J.J., Chiva, L., Cersueleo, E. and Carda, J.B.,2006. Study of porosity in porcelain tile bodies, Qualicer, Castellon, Spain, Pos 43-48.
  • Iqbal, Y., Messer, P.F., Lee, W.E. (2000), Microstructural evolution in triaxial porcelain, Journal of the American Ceramic Society, 83, 3121–3127.
  • Kingery, W.D., Bowen, H.K. and Uhlmann, D.R., 1976. Introduction to Ceramics, John Wiley & Sons., Inc., Canada.
  • Kucuker A.S., 2009. Porselen karo üretiminde öğütme verimliliği ve üretim süreçlerine etkileri, Doktora Tezi, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, 183.
  • Leonelli, C., Bondioli, F., Veronesi, P., Romagnoli, M., Manfredini, T., Pellacani, G.C. ve Cannillo, V., 2001. Enhancing the mechanical properties of porcelain stoneware tiles: as a microstructural approach, Journal of the European Ceramic Society, 21, 785-793.
  • Manfredini, T., Pellacani, G.C. and Romagnoli, M., 1995. Porcelainized stoneware tile, American Ceramic Society Bulletin, 74,76-79.
  • Martin-Marquez, J., Ma. Rincon, J. Ma. and Romero, M., 2008. Effect of firing temperature on sintering of porcelain stoneware tiles. Ceramic International, 34, 1867−1873.
  • Rado P., An Introduction to the Technology of Pottery, Second edition, Pergamon Press, The Worecester Royal Porcelain Company Ltd., 99.
  • Sanchez, E., Orts, M.J., Garcia-Ten, K. and Cantavella, V., 2001. Porcelain tile composition effect on phase formation and end product, American Ceramic Society Bulletin, 80, 43-49.
  • Sivaldo, L.C., Hotza, D. and Segadaes, A.M., 2008. Predicting porosity content intriaxial porcelain bodies as a function of raw materials contents, Journal of Material Science, 43, 696-701.
  • Stathis, G., Ekonomakou, A., Stournaras, C.J. and Ftikosa, C., 2004. Effet of firing conditions, filler grain size and quartz content on bending strength and physical properties of sanitaryware porcelain, Journal of the European Ceramic Society, 24, 2357-2366
  • Tarhan, M, 2010. Porselen karo bünyelerinde sinterleme hızı-kompozisyon ilişkileri. Doktora Tezi, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, 230.
  • Tarhan B., 2019. Usage of fired wall tile wastes into fireclay sanitaryware products, Journal of the Australian Ceramic Society, 1-10, https://doi.org/10.1007/s41779-018-0285-1
  • Tarhan B., Tarhan M. and Aydın T., 2017. Reusing sanitaryware waste products in glazed porcelain tile production, Ceramics International, 43, 3107-3112.
  • Vieira, C.M.F. and Monteiro, S.N., 2007. Evaluation of a plastic clay from the state of Rio de Janeiro as a component of porcelain tile body. Revista Materia, 12, 1-7.
  • Villegas-Palacio, S. and Dinger, D.R.,1996. PSD effects on firing properties of porcelains I-II, American Ceramic Society Bulletin, 75, n. 7, 71-83.
  • Xian Z., Zeng L., Cheng X. and Wang H., 2015. Effect of polishing waste additive on microstructure and foaming property of porcelain tile and kinetics of sinter-crystallization, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 122, 997-1004.
  • Zanelli, C., Baldi, G., Dondi, M., Ercolani, G., Guarini, G. and Raimondo, M., 2008. Glass–ceramic frits for porcelain stoneware bodies: Effects on sintering, phase composition and technological properties. Ceramic International, 34, 455–465.
  • http://www.serfed.com/upload/ihracat-rakamlari/SERAM%C4%B0K%20SEKT%C3%96R%C3%9C%20MAKRO%20PAZAR%20ARA%C5%9ETIRMASI%20RAPORU-2017-03.pdf
  • http://www.sbb.gov.tr/wp-content/uploads/2018/10/10_SeramikCalismaGurubu.pdf
  • http://www.akfeldmaden.com/tr-syf-Ruhsatlarimiz-det-Usak---Esme---Gonculer.html
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0001-6985-3085
Yazar: Müge TARHAN (Sorumlu Yazar)
Kurum: UŞAK ÜNİVERSİTESİ, GÜZEL SANATLAR FAKÜLTESİ, SERAMİK BÖLÜMÜ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0003-0440-4646
Yazar: Baran TARHAN
Kurum: UŞAK ÜNİVERSİTESİ, GÜZEL SANATLAR FAKÜLTESİ, SERAMİK BÖLÜMÜ
Ülke: Turkey


Tarihler

Başvuru Tarihi : 6 Şubat 2019
Yayımlanma Tarihi : 17 Eylül 2019

Bibtex @araştırma makalesi { akufemubid523365, journal = {Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi}, issn = {}, eissn = {2149-3367}, address = {}, publisher = {Afyon Kocatepe Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {19}, pages = {429 - 438}, doi = {}, title = {Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldispatı}, key = {cite}, author = {TARHAN, Müge and TARHAN, Baran} }
APA TARHAN, M , TARHAN, B . (2019). Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldispatı. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi , 19 (2) , 429-438 . Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/akufemubid/issue/48783/523365
MLA TARHAN, M , TARHAN, B . "Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldispatı". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 19 (2019 ): 429-438 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/akufemubid/issue/48783/523365>
Chicago TARHAN, M , TARHAN, B . "Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldispatı". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 19 (2019 ): 429-438
RIS TY - JOUR T1 - Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldispatı AU - Müge TARHAN , Baran TARHAN Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - DO - T2 - Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 429 EP - 438 VL - 19 IS - 2 SN - -2149-3367 M3 - UR - Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldispatı %A Müge TARHAN , Baran TARHAN %T Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldispatı %D 2019 %J Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi %P -2149-3367 %V 19 %N 2 %R %U
ISNAD TARHAN, Müge , TARHAN, Baran . "Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldispatı". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 19 / 2 (Eylül 2019): 429-438 .
AMA TARHAN M , TARHAN B . Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldispatı. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019; 19(2): 429-438.
Vancouver TARHAN M , TARHAN B . Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldispatı. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019; 19(2): 438-429.